專利名稱：氧化硅擠出物的制作方法
技術領域：
本發明關于氧化硅擠出物的制備、氧化硅擠出物的可成型塑性體的制備，氧化硅擠出物的可成型塑性體，燒結氧化硅擠出物的制備，以及它們的應用。
眾所周知，氧化硅是用來作催化劑載體的有用化合物，它不能象其它物料一樣在通常的擠壓設備中擠壓成理想強度的產品。歐洲專利申請(公開)167324中公開了一種氧化硅擠出物的制法，該法是將粒狀氧化硅與水和堿金屬化合物混合制成可擠壓的混合物。但由于用了堿金屬，必須將擠出的氧化硅浸泡在硝酸銨和硝酸溶液中，以去除堿金屬。
申請人發現在制備塑性體時，用氨或釋放氨的化合物可免去該過程，從而得到氧化硅擠出物。
所以，本發明也是制備可成型塑性體的方法的。該方法包括將粒狀氧化硅與水和氨或釋放氨的化合物混合，攪拌，得到總固體含量25-60wt%的混合物。其中氨含量為該混合物的總固體含量的0.5-20wt%。
本發明涉及制備氧化硅擠出物的方法，該法包括將粒狀氧化硅與水和氨或釋放氨的化合物混合攪拌，得到總固體含量25-60wt%的混合物，其中氨的量為該混合物中總固體含量的0.5-20wt%，然后擠壓該混合物。
本發明還涉及加工燒結氧化硅擠出物的方法，包括將可成型的塑性體擠壓成氧化硅擠出物，干燥并將其燒到最終溫度為300-1000℃，用此方法可得到燒結氧化硅擠出物。
按照本發明方法，其中用的氧化硅是用硅酸鹽，最好是硅酸鈉或硅酸鉀與酸反應制得的氧化硅。優選的是洗滌過的氧化硅濾餅，水玻璃和酸的反應物。
氧化硅一般為無定形結構，無X-射線圖譜。當氧化硅凝膠逐漸加熱到較高溫度時，失去水份。在100℃以上較長時間加熱可使水含量減少到約5wt%。利用在點火裝置上的重量損失(LOI)測定氧化硅的含水量。取催化劑樣品，稱重后放在馬弗爐內，在1000℃加熱2小時，再稱重，重量之差即表示LOI和氧化硅中的水量。當氧化硅在如500℃下燒結時，不太適用于擠壓工藝中，但經噴霧干燥的氧化硅凝膠卻很適合。最好是純度約為98-99%的氧化硅，只含百分比很少的鐵、氧化硅等。
氧化鋁、氨和水的混合物中總固體含量為25-60wt%，較好為30-45wt%，最好為35-40wt%，以此得到可擠壓的混合物。
相對總固體含量計算，氨量為0.5-20wt%，較好為2-15wt%，最好為3-10wt%。
為改進擠壓機中的流動性，該混合物也可含一種聚電解質，如Nalco 7879(從Nalco得到)。該混合物(有或沒有聚電解質)如用Bonnot擠壓機的金屬模板，可很容易擠壓。可制備柱形擠壓物，也可制備其它形式的擠壓物，如US4028227中提到的。制備表面積大于200m2/g的氧化硅也是可能的。
除NH4OH外，還可用其它釋放氨的化合物。釋放氨的化合物指那些如受熱即可分解放出游離NH3氣的化合物。
在擠壓之前，也可向組合物中摻進二氧化鈦或二氧化鋯。用氧化硅作載體時這是大有好處的，鈦和鋯是有效的催化劑成分。
擠壓的氧化硅可用來作如催化劑載體，這種催化劑通常用于烴轉換反應如重烴油的加氫脫金屬，烴合成反應，烯屬不飽和化合物與有機氫過氧化物的環氧化作用，烯屬不飽和化合物的水合作用生成相應的烷醇，以及廢氣凈化。
實例1制備如下組分的混合物氧化硅(exCrossfield)525g(LOI＝5%)氨水(25wt%的NH3) 100g水(軟化的)625g合計1250g制備該混合物時將氨水和水加到氧化硅中，攪拌30分鐘，再加50g軟化水，再攪15分鐘，擠壓經攪拌的該混合物。將得到的擠出物(直徑1.5mm)在120℃下干燥2小時后，破碎成4-5mm碎塊，在850℃下燒結40分鐘。該氧化硅擠出物有如下特性BET表面積 102m2/g平均孔徑32nm孔容積0.94ml/g整體擠壓強度1.01mpa實例3重復實例1和2，但燒結溫度為500℃，燒結時間2小時，結果如下無Nalco加NalcoBET表面積m2/g 220 205
平均孔徑nm2527孔容積ml/g1.001.13整體擠壓強度mpa0.540.46實例4用實例2中的組分，但加入二倍量的氨，用Bonnot擠壓機完成擠壓工藝。將該擠出物分別在500℃干燥2小時和850℃下燒結40分鐘，得到下面兩種組合物的特性500℃/2hr850℃/40minBET表面積 200m2/g 66m2/g平均孔徑24nm34nm孔容積1.05ml/g0.79ml/g整體擠壓強度0.73mpa1.41mpa實例5制備如下組分混合物氧化硅(exCrossfield)556g(LOI＝11.2%)二氧化鈦凝膠261g氨水(25wt%NH3) 100g水399gNalco787915g總計1331g二氧化鈦凝膠含45.5g固體。制備該混合物是將二氧化鈦凝膠和150g水加到二氧化硅中，攪拌5分鐘，再向該混合物中加氨水和249g水，攪拌30分鐘，再加Nalco，并將全部混合物攪拌10分鐘。將攪好的混合物擠壓，得到的擠出物(直徑4mm)在120℃下干燥2小時，破碎成約5mm的碎塊。最后，取一部分在560℃下燒結2小時，其余的在850℃下燒結30分鐘。燒結的氧化硅擠出物的側擠壓強度分別為109N/cm和217N/cm，整體擠壓強度為1.10mpa。
實例6制備有如下組成的混合物氧化硅2000g氨水(25wt%的NH3) 400gNalco787919g水(軟化水)1352g總計3771g將燒結的氧化硅球體研磨得到氧化硅，把氨水和水加到氧化硅中制成混合物，攪拌30分鐘，再加進19gNalco7879，進一步攪拌5分鐘，并進行擠壓。把得到的擠出物(直徑4mm)在120℃下干燥2小時，并在850℃下燒結1小時。該氧化硅擠出物有如下特性BET表面積 183m2/g平均孔徑42nm孔容積0.84ml/g整體擠壓強度1.16mpa
權利要求
1.一種制備可成型的塑性體的方法，包括將粒狀氧化硅與水和氨或釋放氨的化合物混合攪拌，得到固體含量25-60wt%的混合物，氨含量為混合物總固體含量的0.5-20wt%。
2.根據權利要求1的方法，其中用硅酸鹽與酸反應得到的氧化硅。
3.根據權利要求2的方法，其中用氧化硅濾餅。
4.根據權利要求1-3中任何一項的方法，其中總固體含量為30-45wt%，最好為35-40wt%。
5.根據權利要求1-4中的任何一項的方法，其中氨含量為總固體含量的3-10wt%。
6.根據權利要求1-5中任何一項的方法，其中將聚電解質摻入混合物中。
7.根據權利要求1-6中任何一項的方法，其中摻入二氧化鈦或二氧化鋯。
8.根據權利要求1從可成型塑性體制備氧化硅擠出物的方法，包括將粒狀氧化硅與水和氨或釋放氨的化合物混合攪拌，得到總固體含量為25-60wt%的混合物，其中氨含量為混合物總固體含量的0.5-20wt%，并擠壓該混合物。
9.加工燒結氧化硅擠出物的方法，包括干燥和燒結由權利要求8的工藝方法制備的氧化硅擠出物，到最終溫度為300℃-1000℃之間。
10.用根據權利要求9的方法制備的氧化硅擠出物作烴轉換或烴合成反應中的催化劑載體。
全文摘要
本發明是關于制備可成型塑性體的方法，包括將粒狀氧化硅與水和氨或釋放氨的化合物混合攪拌，得到總固體含量為25—60wt％的混合物，其中氨含量為該混合物總固體含量的0.5～20wt％。本發明還關于用該方法得到可成型塑性體和由此制備的氧化硅擠出物，以及將其用作烴轉換或烴合成反應的催化劑載體。
文檔編號B01J21/08GK1032421SQ8810715
公開日1989年4月19日 申請日期1988年9月22日 優先權日1987年9月24日
發明者湯姆·休茨格, 雅格布斯·西奧多勒斯·迪曼, 戈斯·博克斯·霍恩, 卡蘆斯·馬修斯·安尼馬瑞亞-馬斯特茨, 奧托曼特·沃爾特瑞斯 申請人:國際殼牌研究有限公司